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- 2021-06-19 发布
甘谷一中2019-2020学年度第一学期高二第二次月考
物理试卷
考试时间：120分钟；
第I卷（选择题，共50分)
一、单选题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，每个小题3分，共30分）
1．下列表述正确的是
A．一小段通电直导线在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零
B．在磁场中，磁感应强度B与F成正比，与L成反比
C．和对所有的电场均成立
D．只对匀强电场成立
2．如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量与穿过B环的磁通量相比较，有（ ）
A． B． C． D．不能确定
3．下述说法正确的是（ ）
A．根据E =，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B．电场中电势为零的点，电场强度不一定为零
C．由公式R=可知，导体的电阻与通过它的电流成反比
D．电源的电动势越大，电源提供的电能就越多
4．来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，但地磁场（如图）的存在可以改变这些带电粒子的运动方向，且使其中的大部分不能到达地面，从而对地球上的生命起到了很好的保护作用。关于地磁场和上述高能带电粒子的运动（不考虑地磁偏角的影响），下列说法正确的是
A．地磁场是匀强磁场
B．地磁场的北极在地理北极附近
C．若粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向东偏转
D．若粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向西偏转
5．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( )
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升
6．如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的
A．安培力大小为 BILcosθ B．安培力大小为 BILsinθ
C．摩擦力大小为 BILcosθ D．支持力大小为mg+BILcosθ
7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将增加，b的加速度将减小
D．两个粒子的电势能都减小
8．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为( )
A． F＝BId B．F＝
C．F＝BIdsin θ D．F＝BIdcos θ
9．如图，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是
A．微粒可能带负电，也可能带正电B．微粒的电势能一定增加
C．微粒的机械能一定增加 D．洛伦兹力对微粒做负功
10．如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度v的方向与MN成30°角设电子质量为m，电荷量大小为e，则
A．正、负电子在磁场中做圆周运动的半径不同
B．正电子从磁场中射出点到O点的距离较大
C．负电子在磁场中运动的时间是
D．正、负电子在磁场中运动的时间差是
二、多选题（在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分，共20分）
11．用相同的表头改装成两个量程不同的电流表，下列说法中正确的是（ ）
A．将他们串联在一起，两表读数相同，量程大的偏角小.
B．将他们并联在一起，偏角不相同，量程大的偏角小.
C．将他们串联在一起，两表读数相同，量程大的偏角大.
D．将他们并联在一起，偏角相同，量程大的读数大.
12．如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板、之间的距离为，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，整体呈中性）从左侧喷射入磁场，发现在、两板间接入的额定功率为的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为，不计离子重力和发电机内阻，且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是（ ）
A．金属板上聚集负电荷，金属板上聚集正电荷
B．该发电机的电动势为
C．离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为
D．每秒钟有个离子打在金属板上
13．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f
。若用回旋加速器加速质子时，则下列说法正确的是
A．高频电源的周期与质子做圆周运动的周期相等
B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
C．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速氘核
14．如图所示电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r．开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中
A．电压表示数变大
B．小灯泡变亮
C．电容器所带电荷量增大
D．电源的总功率变大
15．在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知( )
A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的输出功率为2W
D．电源的效率为66.7%
第II卷（非选择题 共50分)
三、实验题（画图4分，其余每空2分，共20分）
16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，此外还有以下器材可供选择：
A．直流电源3 V(内阻不计)
B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)
C．直流电流表0～3 A(内阻约为0.1 Ω)
D．直流电压表0～3 V(内阻约为3 kΩ)
E．滑动变阻器100 Ω，0.5 A
F．滑动变阻器10 Ω，2 A
G．导线和开关
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(均填写仪器前的字母)
(2)在图甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图_______________(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮)；
(3)根据实验数据，画出的小灯泡的I－U图线如图乙所示．由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是________Ω.
17．某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。
（1）电阻元件长L为_____cm，金属丝的直径d为_____mm；
（2）选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_____倍率的电阻挡（填：“×1”或“×100”）。并先进行_______再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R＝______Ω。
四、解答题（共30分）
18．（6分）如图所示，光滑导轨与水平面所成角度θ＝60°，置于方向垂直于导轨平面向上匀强磁场中，将质量为m＝2kg的金属杆水平放在导轨上，通过电流I＝4A时，金属杆正好能静止（g=10m/s2）.求：
（1）金属杆受到的安培力大小和方向;
（2）若金属杆的长度为m，求磁场B的大小。
19．（9分）如图所示，已知电源的电动势E=5V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω．求：
（1）当滑动变阻器R2的阻值为多少时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？
（2）当滑动变阻器的阻值为多少时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率为多少？
（3）当滑动变阻器的阻值是多少时，电源输出功率最大？最大功率是多少？
20．（7分）如图所示，一带电粒子质量为m，电量为q（不计重力），以某一速度垂直射入磁感应强度B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30°。求：
（1）带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时的速度大小；
（2）带电粒子穿过磁场区域的时间为多少？
21．（8分）如图所示，质量为m =1kg、电荷量为q=5×10-2C的带正电的小滑块，从半径为R= 0.4m的固定圆弧轨道上由静止自A端滑下，轨道光滑且绝缘。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知E=100V/m，方向水平向右，B=1T，方向垂直纸面向里，g=10m/s2。求：
(1)滑块到达C点时的速度；
(2)在C点时滑块所受洛伦兹力；
(3)在C点滑块对轨道的压力。
高二第二次月考物理参考答案
一、单选题（每小题3分，共30分）
1．D 2．C 3．B 4．C 5．A 6．D 7．D 8．B 9．C 10．D
二、多选题（每小题4分，共20分）
11．AD 12．BD 13．AC 14．AC 15．ABD
三、实验题（画图4分，其余每空2分，共20分）
16．（1）B F
（2） （4分）如图所示：
（3）5
17． （1）1.060cm 6.579mm （6.576~6.580mm之间都对 ）
（2） ×1 欧姆调零 30Ω
18．（6分）
（1）（3分）由平衡知识可知，金属棒所受的安培力等于重力沿斜面向下的分量，即：
方向沿斜面向上；
（2）（3分）根据F安=BIL可得
19．（9分）
（1）（3分）根据P=I2R，当电流最大时，电阻R1消耗的功率最大，故当滑动变阻器短路，即R2=0时，电阻R1消耗的功率最大；电阻R1消耗的最大功率是
（2）（3分）对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻R1与电源等效成电源，故当R2=2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大；滑动变阻器消耗的最大功率为
（3）（3分）当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，故当R2=1.5Ω时，电源的输出功率最大；电源输出最大功率是
20．（7分）
（1）（4分）
（2）（3分）
21．（8分）
(1)（3分）滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得
代入数据解得：
(2)（2分）根据洛伦兹力大小公式
f=qvCB=5×10-2×2×1=0.1N 方向竖直向下
(3)（3分）在C点，受到四个力作用，如图所示，
由牛顿第二定律与圆周运动知识得
根据牛顿第三定律压力FN’=20.1N 方向竖直向下